Вікові особливості порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини в населення, що мешкає в екологічно несприятливих умовах (підвищений вміст фтору в воді) та шляхи їх корекції

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми. Остеопороз - найбільш поширене системне захворювання скелета, що характеризується низькою кістковою масою та мікроструктурними ушкодженнями кісткової тканини (КТ), які призводять до підвищення крихкості кістки й, відповідно, - до збільшення ризику переломів (Поворознюк В.В., Е.П. Подрушняк, Е.В. Орлова, 1995; Поворознюк В.В., 1998). Важливим чинником щодо розвитку остеопорозу в старшому віці є формування піку кісткової маси (ПКМ) - максимальної кількості КТ на одиницю її об'єму, яка накопичується в процесі росту організму. Епідеміологічні дослідження, проведені в різних країнах світу, виявили регіональні, вікові та етнічні особливості досягнення ПКМ, подальшої втрати КТ та розвитку остеопорозу (Поворознюк В.В., Віленський А.Б., Григор'єва Н.В., 2002; Поворознюк В.В., Вовк И.Б., Орлик Т.В. та співавт., 2002). Україна також має свої специфічні особливості за географічними умовами, рівнем життя, ступенем забруднення навколишнього середовища та наявністю регіонів природних ендемій, проте досліджень відносно вивчення структурно-функціонального стану кісткової тканини (СФС КТ) в населення, що проживає в районах з підвищеним вмістом фтору в воді, не проводилось. Разом з тим, в Одеській, Чернігівській та Полтавській областях існують населені пункти, вміст фтору в питній воді, яку вживають їх жителі, складає від 2 до 8 мг/л, що може відігравати суттєву роль у формуванні остеопенічного синдрому в дітей та підлітків і розвитку остеопорозу й інших метаболічних остеопатій у дорослого населення.

Численні світові клініко-експериментальні дослідження свідчать про різноплановий вплив фтору на різні системи організму залежно від його вмісту в воді. Так, на даний час доведено, що концентрація фтору від 0,1 до 0,5 мг/л призводить до розвитку карієсу (Максименко П.Т. и др., 1987; Гнатюк П.Я, 1998; Ніколішин А.К., 1999), у той час як вміст від 1,5 до 5 мг/л веде до виникнення флюорозу зубів (Смоляр В.И., 1989; Ніколішин А.К., 1999), більше 5 мг/л - флюорозу скелета (Поворознюк В.В. та співавт., 2002). Встановлено, що фтор має “терапевтичне вікно” (від 0,5 до 1,5 мг/л), при якому він не впливає істотним чином на функціональний стан систем організму.

Незважаючи на чисельні дослідження, присвячені проблемі фтористої ендемії в світі, й на сьогоднішній день ця проблема залишається відкритою (Жаворонков А.А., Авцын А.П., 1989; Сутыгина А.П., 1989; Вельтищев Ю.Е., 1995; Czarnowski W. et al., 1996). Не з'ясовані особливості формування ПКМ, конституціональних типів, фізичного та статевого розвитку дітей, які проживають у регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді. Існують протиріччя щодо впливу помірно підвищених доз фтору на мінеральну щільність кісткової тканини (МЩКТ) (Czarnowski W. et al., 1997) та розвиток остеопорозу. Відсутні експериментальні та клінічні дослідження щодо впливу помірно підвищених концентрацій фтору в воді на розвиток структурно-функціональних порушень КТ при наявності інших чинників розвитку остеопорозу, в тому числі естрогенного дефіциту, який спостерігається при затримці статевого розвитку в дітей та в постменопаузальному періоді в жінок. Є лише поодинокі роботи щодо вивчення впливу фактичного харчування, а також вмісту основних макроелементів (кальцію, магнію та фосфору) на формування функціональних порушень різних систем організму в населення, що проживає в регіонах із підвищеним вмістом фтору в воді. Відсутні методи первинної та вторинної профілактики остеопорозу та його ускладнень у населення, яке мешкає в ендемічних регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді залежно від віку та статі.

Мета та завдання роботи. Мета роботи - удосконалити методи діагностики та профілактики структурно-функціональних порушень кісткової тканини в населення, що мешкає в екологічно несприятливих умовах (регіони з підвищеним вмістом фтору в воді) залежно від віку, статі та рівня фтору в питній воді.

У відповідності до поставленої мети було визначено такі основні завдання:

1. Вивчити структурно-функціональний стан кісткової тканини, біологічний вік кісткової системи, особливості формування піку кісткової маси, фізичного та статевого розвитку в дітей препубертатного та пубертатного віку, які мешкають у населених пунктах із підвищеним вмістом фтору в воді та в умовно чистому регіоні Одеської області.

2. Вивчити структурно-функціональний стан кісткової тканини, її біологічний вік у дорослого населення, яке мешкає в екологічно несприятливому регіоні Одеської області.

3. В умовах експериментального моделювання системного остеопорозу вивчити вплив води з підвищеним вмістом фтору на структурно-функціональний стан кісткової тканини в здорових щурів та в умовах естрогенного дефіциту, а також ефективність препарату кальцію III покоління (кальцеміну) в якості остеопротекторного засобу.

4. Вивчити роль харчування в розвитку структурно-функціональних порушень кісткової тканини в населення різного віку, яке мешкає в регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді.

5. Вивчити діагностичні можливості АРМ “Остеолог” в оцінці структурно-функціонального стану кісткової тканини в населення, яке мешкає в умовах підвищеного вмісту фтору.

6. Запропонувати та апробувати комплексну систему профілактики структурно-функціональних порушень кісткової тканини, остеопорозу та його ускладнень у населення, яке мешкає в населеному пункті з підвищеним вмістом фтору в воді.

1. Матеріали та методи дослідження

Робота є експериментально-клінічною. Експериментальне дослідження виконано на 94 білих щурах-самках молодого та зрілого віку, які утримувались в стандартних умовах віварію. В експерименті вивчався вплив різних концентрацій фтору в питній воді на СФСКТ здорових щурів; помірно підвищений вміст фтору в воді й результат двобічного видалення яєчників на стан КТ у щурів різних вікових груп; вивчалась ефективність препаратів кальцію (кальцемін) в корекції порушень СФСКТ.

При проведенні епідеміологічних досліджень обстежено 948 осіб. З них з метою вивчення особливостей формування ПКМ в дітей Одеської області обстежено 222 умовно здорові дитини віком 10-16 років м. Вилково, яке за даними санітарно-епідеміологічної служби Одеської області є населеним пунктом з нормальним вмістом фтору в воді (1,24 мг/л) та задовільним рівнем екологічного та промислового забруднення. Результати дослідження порівнювались з даними, отриманими при обстеженні здорових дітей української популяції (Поворознюк В.В. та співавт., 2001). Для вивчення особливостей СФС КТ та темпів її втрати у жителів Півдня України обстежено 116 чоловіків та жінок віком 20-79 років м. Вилково, результати досліджень яких порівнювались з показниками МЩКТ української популяції (Поворознюк В.В., 1999). З метою вивчення темпів втрати кісткової маси у жінок, котрі мешкають в “умовно чистому” регіоні Одеської області (м. Вилково) обстежено 83 пацієнтки віком 30-69 років. Для оцінки СФС КТ та встановлення частоти остеопорозу та остеопенії у жителів Одеської області методом рентгеностеоденситометрії обстежено 169 пацієнтів віком 20-79 років. Критеріями виключення були захворювання ендокринної системи, внутрішніх органів, опорно-рухової системи, нервової системи, які можуть впливати на СФСКТ. Крім того, обстежено 106 дітей та підлітків с. Некрасівка Ренійського району (рівень фтору в питній воді 0,37 мг/л, що значно нижче рекомендованих норм). З метою вивчення особливостей формування ПКМ та рівня фізичного розвитку в умовах хронічної фтористої інтоксикації при проведенні одномоментних епідеміологічних досліджень в ендемічних районах фтору в Україні обстежена 121 дитина віком 10-15 років м. Арциз та с. Підгірне. В ендемічних районах Республіки Молдова обстежено 63 дитини віком 10-15 років м. Фалешти. З метою вивчення впливу генетичного чинника на розвиток порушень СФС КТ в парах “мати-донька” обстежено 34 жінки репродуктивного віку та їх доньки, які проживають в м. Фалешти. Вибір об'єктів дослідження був виконаний з наступних причин: м. Арциз - населений пункт з централізованим водопостачанням й підвищеним вмістом фтору в питній воді (2,57 мг/л), м. Фалешти - населений пункт зі змішаним характером водопостачання й вмістом фтору 0,42-5,31 мг/л, с. Підгірне - населений пункт з колодязним водопостачанням й вмістом фтору 0,71-7,13 мг/л.

В експериментальній частині роботи проводили остеометричне дослідження за методикою W. Duerst, де вивчали плечову, стегнову, великогомілкову кістку та поперековий хребець. Вивчення біомеханічних характеристик плечової кістки проводили при вигині на універсальній навантажувальній машині Р-0,5 зі швидкістю навантаження 0,025 мм/хв до руйнування й розраховували питому стрілу вигину, межу міцності, руйнівний момент, модуль пружності та мінімальну роботу руйнування кістки. Рентгеноструктурний аналіз кісток проводили за загальноприйнятою методикою. Біохімічне дослідження кісток полягало у визначенні вмісту кальцію, фосфору, натрію та калію методами полум'яної фотометрії та фотоколориметрії.

При проведенні епідеміологічних досліджень використовували загальноклінічні методи дослідження (об'єктивне обстеження, нейроортопедичне дослідження), антропометричне обстеження проводили за методикою В.В. Бунака в модифікації П.Ф. Шапаренко), яке включало визначення маси тіла, лінійних (поздовжніх та поперечних), обхватних та кутових розмірів. Для оцінки СФС КТ використовували метод ультразвукової остеоденситометрії. Дослідження проводили за допомогою ультразвукового кісткового денситометра “Achilles+” (Lunar Corp., Madison, WI) на п'ятковій кістці. За допомогою приладу визначали швидкість поширення ультразвуку через кістку (ШПУ, м/с), широкосмугове ослаблення ультразвуку (ШОУ, дБ/МГц) та індекс міцності кістки (ІМ, %). Рентгеностеоденситометрія кисті проводилась за допомогою “АРМ-Остеолог” (автоматизоване робоче місце лікаря остеолога) за методикою комп'ютерної рентгеностеоденситометрії (Поворознюк В.В. та співавт., 2001). Стан фактичного харчування оцінювали анкетно-ваговим методом за методикою 3-денного обстеження й включав визначення основних макро- та мікронутрієнтів. Оцінка фізичного розвитку обстежених дітей проводилась шляхом порівняння її індивідуальних антропометричних показників із нормативними (Поворознюк В.В. та співавт., 2001) методом антропометричних стандартів сигмального типу. Враховуючи пропорційність показників фізичного розвитку, оцінювали його гармонійність. Оцінка статевого розвитку проводилась за методикою А.Б. Ставицької та Д.І. Арон (1959). Визначення СФВ КС дітей та підлітків проводилось згідно з формулами визначення парціального біологічного віку на основі раніше запропонованих методик (Поворознюк В.В., 1993, 1998). Оцінку больового синдрому проводили за допомогою Мак-Гилівського больового опитувальника (Кузьменко В.В. и др., 1986; Мэлзак Р., 1981), інтенсивність больового синдрому - за допомогою комбінованої візуально-аналогової шкали. Аналіз проб води проводився з використанням селективних електродів на базі Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення під керівництвом члена-кореспондента НАН України проф. Жовинського Е.Я. Аналіз даних щодо фактичного харчування проводився за сприяння співробітників лабораторії гігієни харчування Інституту геронтології АМН України.

З метою корекції порушень СФСКТ в дітей та підлітків, які проживають в регіонах з підвищеним вмістом фтору в питній воді, 10 дівчатам призначали препарат кальцемін протягом 12 міс по 1 табл. двічі на добу. Контрольну групу склали дівчата, стандартизовані за віком, основними антропометричними характеристиками, регіоном проживання, котрі не отримували остеопротекторних препаратів. Оцінку ефективності лікування проводили через 6 та 12 міс.

Статистичний аналіз проводили використовуючи пакети програм “Statistika 5.0” та ”Statgraphics”.

2. Основні результати досліджень

Вивчення впливу підвищених концентрацій фтору в воді на темпи втрати кісткової тканини на різних моделях щурів та шляхи їх профілактики. При виконанні експериментального дослідження, де у якості питної води щурам молодого віку давали воду з різним вмістом фтору, нами не встановлено відмінностей в показниках остеометрії плечової, стегнової та великогомілкової кісток. Не отримано достовірної різниці в показниках хімічного складу різних кісток та показників їх ренгеноструктурного аналізу, що свідчить про те, що вміст фтору в питній воді 1,24-2,57 мг/л не чинить суттєвого впливу на СФС КТ у самок щурів молодого віку.

Показано, що двобічна оваріоектомія в самок щурів обох вікових груп призводить до погіршення міцнісних характеристик КТ. Так, в молодих щурів самок достовірно збільшується питома стріла прогинання (р<0,01), зменшується межа міцності (р<0,01) та мінімальна робота руйнування кістки (р<0,01). Подібні зміни спостерігаються і в групі тварин зрілого віку. Хімічне дослідження кісток показало, що хірургічна кастрація призводить до зменшення вмісту мінеральних речовин в кістці, ця різниця особливо суттєва у щурів самок зрілого віку (р<0,01). Введення води з помірно підвищеним вмістом фтору на фоні двобічної оваріоектомії поглиблює негативні зміни в біомеханічних та хімічних параметрах КТ. Таким чином, введення води з помірно підвищеним рівнем фтору на фоні двобічного видалення яєчників призводить до погіршення міцнісних характеристик кісток, зміни мінерального їх складу та мінімальних змін остеометричних параметрів у самок щурів обох вікових груп, що дає підставу для використання цієї моделі експериментального остеопорозу для вивчення впливу різних чинників та оцінки ефективності антиостеопоротичних засобів.

При використанні препарату кальцемін після 30-добового лікування щурів молодого та зрілого віку при аналізі результатів біомеханічного дослідження встановлено достовірне покращання міцнісних характеристик плечової кістки в тварин обох вікових груп (збільшення показника роботи руйнування на 4,6-17,9 %, межі міцності на 2,0-7,6 %) на фоні відсутності змін в остеометричних показниках, що свідчить про позитивні зміни її складу при лікуванні кальцеміном, відновлення біомеханічних характеристик, покращання її якості та збільшення міцності.

Регіональні особливості формування піку кісткової маси в дітей та втрати кісткової тканини в дорослого населення Одеської області. Проведений аналіз даних ультразвукової денситометрії не виявив суттєвих відмінностей показників СФС КТ в дітей та підлітків м. Вилково обох статей порівняно з дітьми м. Жовкви (контрольна група) в усіх вікових групах. З віком відмічено поступове зростання показників СФС КТ, хоча процеси накопичення КТ в дітей обох статей йдуть нерівномірно. В групах хлопців 13 та 14 років м. Вилково встановлено достовірне збільшення показників ШОУ (з (106,86±2,54) дБ/МГц до (116,76±2,03) дБ/МГц, р<0,05) та ІМ КТ (з (86,67±2,75)% до (96,10±2,63) %, р<0,05). Також встановлено подальше достовірне зростання показника ШПУ у вікових групах 14 та 15 й 15 та 16 років (відповідно з (1565,62±5,30) м/с до (1582,18±4,01) м/с (р<0,05) та з (1582,18±4,01) м/с до (1558,15±7,40) м/с (р<0,05)). Аналіз даних свідчить про те, що з віком, по мірі росту кісток в довжину, зростає й МЩ КТ, прогресивно, проте нерівномірно, збільшуються показники ШПУ, ШОУ та ІМ КТ. При визначенні біологічного віку кісткової системи, оцінці фізичного розвитку дітей, що проживають в м. Вилково, не встановлено достовірних відмінностей показників у різних вікових групах порівняно з даними дітей м. Жовкви, що свідчить про відсутність затримки чи прискорення розвитку кісткової системи в них порівняно з одновіковим контролем. Встановлено, що в препубертаті та пубертатному періоді відбувається прогресивне збільшення показників росту, маси тіла, ІМТ та окружності грудної клітки. Серед дівчат м. Вилково в групі 11-16 років у 73,8 % випадків встановлено середній рівень фізичного розвитку (ФР) за ростом, а серед хлопців у віці 12-16 років - 73,9 %. В дівчат м. Вилково у віці 11 років відмічався гармонійний розвиток у 90 % випадків, у віці 12 років у 69,2 %, 13 років - 56,3 %, 14 років - 70,4 %, 16 років - 84,6 %. Ті ж самі тенденції в розподілі гармонійності фізичного розвитку були виявлені і в хлопців м. Вилково. Збільшення частоти дисгармонійного фізичного розвитку в групі 12-13 років, ймовірно, пов'язано з тим, що в періоди витягування та встановлення менструальної функції спостерігається надмірна функціональна активність всіх органів та систем організму, яка виявляється навіть і в спокою, тому організм дитини є найбільш чутливим до дії різних біологічних та соціальних несприятливих чинників, його адаптаційні можливості різко знижуються й збільшується частота дисгармонійного фізичного розвитку. При оцінці статевого розвитку дівчат з опитуванням їх встановлено, що середній вік менархе у м. Вилково склав 12,9±0,1 років, що співпадає з даними літератури. Таким чином, отримані результати ультразвукової денситометрії, фізичного та статевого розвитку дітей, котрі мешкають в “умовно чистому” населеному пункті Вилково, узгоджуються з даними літературних джерел про те, що найбільший ріст дитини та приріст кісткової маси відбувається в пубертаті, тому він є критичним періодом для формування ПКМ. Дія різних несприятливих чинників саме у цей період життя дитини може призвести до менш вираженого збільшення показників СФС КТ й недостатнього формування ПКМ.

При порівнянні показників СФС КТ за даними ультразвукової денситометрії та результати проведеного рентгеноморфометричного аналізу у жінок української популяції та Одеської області зокрема встановлено більшу частку хворих з остеопорозом серед жінок Одеської області.

Показники фактичного харчування населення, що проживає в регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді. Аналіз даних фактичного харчування виявив виражений дисбаланс основних нутрієнтів у добовому раціоні харчування хлопців та дівчат двох вікових груп (11-13 років та 14 років), що мешкають в умовах хронічної фтористої інтоксикації. Вміст у раціоні харчування дітей білків, як рослинного, так і тваринного походження, а також основних амінокислот, був значно нижчий за рекомендований. Тільки 7,4 % дівчат та 13,6 % хлопців м. Арциз вживали більше рекомендованих для дітей норм білка (85 мг/д). Менше 50 мг/д білків рослинного та тваринного походження вживають 46,3 % дівчат та 27,3 % хлопців, що може призводити до порушення формування ПКМ. Існує значний дисбаланс в структурі надходження білкових продуктів за рахунок зміщення показника в бік збільшення вживання білків рослинного походження (3:2 - 2:1). Білки рослинного походження не можуть забезпечити надходження в організм багатьох незамінних амінокислот, що може мати негативний вплив на фізичний розвиток дитини в цілому та формування окремих систем організму зокрема. На фоні недостатнього вживання білків дітьми обох вікових груп встановлено надмірне вживання жирів (у хлопців (98,4±13,) г/д при рекомендованій нормі 82 г/д, у дівчат - (111,7±10,0) г/д при рекомендованій нормі 75 г/д). Рівень вживання основних макронутрієнтів, які впливають на кісткове ремоделювання (кальцію (Са), фосфору (Р) та магнію), в добовому раціоні підлітків обох статей м. Арциз був незбалансований, середні показники надходження Са з їжею були в 3 рази менші за рекомендовані. Оскільки відомо, що кальцій - основний мінеральний елемент кістки, необхідний для побудови її мінерального матриксу, його дефіцит у харчовому раціоні негативно впливає на формування ПКМ. В результаті даного дослідження встановлено, що 44,4% дівчат та 45,5 % хлопців вживають менше 400 мг/д кальцію, 85,2 % дівчат та 95,5 % хлопців вживають менше 700 мг/д кальцію. Тільки 14,8 % дівчат та 4,5 % хлопців вживають понад 700 мг/д кальцію та 3,7 % дівчат більше 1000 мг/д кальцію. Серед обстежених дітей не виявлено хлопців, котрі б отримували більше 1000 мг/д кальцію. Рівень вживання фосфору дітьми м. Арциз віком 11-14 років знаходився в межах рекомендованих норм (у хлопців 11-13 років (1125,5±102,0) мг/д, у дівчат - (1071,7±52,5) мг/д при нормі 1200 мг/д). Показник співвідношення Са / Р був менший за рекомендовану норму (1:1) й складав у віковій групі 11-13 років для хлопців - (0,4±0,02) од., дівчат - (0,5±0,02) од. На фоні незбалансованого вживання основних мінеральних елементів, котрі беруть участь в ремоделюванні КТ, рівень вживання фтору в обстежених дітей перевищував максимально допустимі норми. Тільки 27,8 % дівчат та 9,1 % хлопців вживали менше 2,5 мкг/д фтору, 72,2 % дівчат та 91,21 % хлопців вживали більше 2,5 мкг/д фтору, 25,9 % дівчат та 13,6 % хлопців більше 5 мкг/д фтору й 7,4 % дівчат та 13,6 % хлопців вживали понад 7 мкг/д фтору. Підвищений вміст в харчовому раціоні фтору на фоні недостатнього вживання кальцію може посилювати агресивність сполук фтору та негативно впливати на СФС КТ й формування ПКМ. Рівень надходження вітаміну Д у віковій групі 11_13 та 14 років був значно нижче рекомендованих норм (2,5 мкг/д), що може також негативно впливати на формування ПКМ. Аналіз стану фактичного харчування дітей, котрі мешкають в с. Підгірне, де рівень фтору сягає 7,31 г/л, характеризується ще більш вираженим дисбалансом основних макро- та мікронутрієнтів. Таким чином, дефіцит основних макро- та мікронутрієнтів, зокрема, мінеральних елементів, що впливають на ремоделювання кісткової тканини, в регіонах з високим вмістом фтору (кальцію на 58,5-63,6 %, вітаміну Д - 68-76 %) може призводити до погіршення СФС КТ, порушень у формуванні ПКМ, розвитку остеопенічного синдрому у дітей в пре- та пубертатному періоді.

Структурно-функціональний стан кісткової тканини та показники фізичного розвитку дітей та підлітків, які мешкають в регіонах з різним вмістом фтору в питній воді За даними літературних джерел, як високий, так і низький вміст фтору в питній воді може негативно впливати на формування ПКМ. При порівнянні показників ультразвукової денситометрії дівчат та хлопців с. Некрасівка, де вміст фтору значно нижче рекомендованих норм, у вікових групах 9 та 10 років, 10 й 11, 11 та 12, 12 й 13 років між собою встановлена тенденція до поступового зростання показників ультразвукової денситометрії, однак достовірних відмінностей виявлено не було, що свідчить про відсутність вираженого “пубертатного стрибка” показників СФС КТ. Порівняльний аналіз результатів ультразвукової денситометрії дітей с. Некрасівка та м. Вилково показав, що на фоні відсутності різниці в показниках ІМ КТ у вікових групах 11-13 років виявляється достовірна відмінність в параметрах ШПУ та ШОУ (рис.1). Так, показник ШПУ в віковій групі 12 років був достовірно вищим у дівчат с. Некрасівка порівняно з підлітками м. Вилково. Серед хлопців обстежених міст подібних змін виявлено не було. Крім того, встановлено, що як серед хлопців, так і серед дівчат у вікових групах 11, 12 та 13 років показники ШОУ були достовірно нижчими в підлітків, котрі мешкають в с. Некрасівка, порівняно з дітьми м. Вилково, що свідчить про гіршу якість кістки в цих дітей.

Аналізуючи результати дослідження в дівчат, котрі мешкають у регіоні з помірно підвищеним вмістом фтору в воді (м. Арциз), встановлено, що з віком поступово, хоча й не достовірно зростають показники ультразвукової денситометрії. Достовірні зміни виявлені тільки у віці 13 та 14 років (зростання показника ШОУ з (97,60±2,68) дБ/МГц до (107,81±1,83) дБ/МГц (р<0,05) та ІМ з (85,20±3,13) % до (96,29±2,65) % (р<0,05)), що свідчить про виражений “пубертатний стрибок” показників СФС КТ й відсутність негативного впливу помірних концентрацій фтору в воді на формування ПКМ в дітей даного регіону. Аналогічні зміни в хлопців м. Арциз з віком були менш виражені, встановлено лише тенденцію до зростання показників СФС КТ. У дівчат с. Підгірне (вміст фтору до 7,31 мг/л) та м. Фалешти (рівень фтору до 5,31 мг/л) у віці 10-14 років з кожним наступним роком життя виявлена лише тенденція до зростання показників ультразвукової денситометрії, що свідчить про відсутність “пубертатного стрибка” показників СФС КТ і, ймовірно, негативний вплив високих концентрацій фтору в воді на формування ПКМ.

Детальний аналіз результатів ультразвукової денситометрії показав, що на фоні відсутності різниці в показниках ІМ КТ виявляється достовірна відмінність в показниках ШПУ та ШОУ. В окремих вікових групах встановлені достовірні відмінності в показниках ШПУ та ШОУ дітей, що мешкають в місцях з підвищеним вмістом фтору (м. Арциз та с. Підгірне), порівняно з відповідними показниками в контролі (м. Вилково). Серед хлопців обстежених міст подібних змін виявлено не було. Показник ШПУ відображає швидкість проходження ультразвуку по кістці й свідчить про її щільність та еластичні властивості, що дає змогу зробити висновок про те, що у дівчат м. Арциз значно вищою є еластичність кісткової тканини. Крім того, встановлено, що як серед хлопців, так і серед дівчат у вікових групах 11, 12 та 13 років показники ШОУ були достовірно нижчими в підлітків, котрі мешкають в с. Некрасівка, порівняно з дітьми м Вилково, що свідчить про гіршу якість кісткової тканини в цих дітей. Нижчими також були показники ШОУ серед дівчат віком 13 та 14 років та серед хлопців віком 14 років, котрі проживають в м. Арциз, порівняно з дітьми м. Вилково.

При аналізі показників ультразвукової денситометрії залежно від вмісту фтору в питній воді (1,5 мг/л (рекомендована норма) та більше 1,5 мг/л) виявлено, що в хлопців віком 12-14 років ІІ групи показники ШОУ та ІМ були достовірно нижчими за відповідні в І групі, що свідчить про негативний вплив високої концентрації фтору на формування ПКМ. У дівчат віком 12-14 років такої різниці виявлено не було.

Дослідження СФС КТ в 34 жительок м. Фалешти паралельно з обстеженням їх доньок для виявлення можливого зв'язку в парах “мати - донька” встановило, що в жінок з діагностованим остеопорозом маса тіла та ІМТ значно нижчі порівняно з групою здорових пацієнток. Крім того, встановлено, що у дівчат, народжених від матерів, у яких діагностовано остеопороз, показники СФС КТ були гіршими за відповідні в групі дівчаток, народжених від матерів, які мали нормальну кісткову тканину, хоча і не відрізнялись достовірно.

Отримані результати показників СФС КТ в дітей різного віку свідчать про те, що низький вміст фтору в воді, ймовірно, призводить до порушення формування ПКМ з погіршенням якісних характеристик кістки. Концентрація фтору в питній воді до 6 мг/л у підлітків не викликає істотних змін в структурно-функціональному стані кісткової тканини, а підвищений вміст фтору в дозі більше 6 мг/л може негативно впливати на формування ПКМ.

При порівнянні результатів дослідження біологічного віку дітей, котрі проживають в регіонах з різним вмістом фтору в питній воді, встановлено, що показники інтегрального БВ значно вищі у хлопців, що мешкають в “умовно чистому” регіоні - м. Вилково порівняно з відповідними у дітей, котрі проживають в регіоні з низьким вмістом фтору в воді (с. Некрасівка). Встановлено, що в дівчат у вікових групах 11 та 12, 13 та 14 років виявлено достовірне збільшення СФВ КТ (відповідно з 2,12±0,26 до 3,14±0,38 років та з 13,2±0,27 до 14,2±0,18 років). У хлопців м. Арциз, підлітків с. Підгірне та дівчат м. Фалешти достовірних змін виявлено не було. У хлопців м. Фалешти віком 11 та 12 років виявлено достовірне збільшення показника СФВ КТ (з 11,1±0,27 до 12,1±0,35 років), а в групі 13 років порівняно з показниками в групі 12 років не тільки достовірне збільшення показника СФВ КС, а й показника інтегрального БК КС (з 0,2±0,35 до 1,82±0,55). Таким чином, отримані результати дають змогу зробити висновок, що проживання в умовах помірного вмісту фтору в питній воді призводить до прискорення формування кісткової тканини.

При оцінці фізичного та статевого розвитку дітей, що мешкають в регіонах з різним вмістом фтору в питній воді, встановлено, що в дівчат с. Некрасівка у віці 9 років 75 % дівчат мали дисгармонійний ФР, у віці 10 років відмічався гармонійний розвиток у 85,7 % випадків, у віці 11 років у 77,8 %, 12 років - 33,3 %, 13 років - 81,8%. Серед хлопців с. Некрасівка у віці 9 років гармонійний розвиток відмічався лише у 30 % випадків, у віці 10 років - у 45,5 %, 11 років - 33,3 %, 12 років - 61,5 %, 13 років - 69,2 %. Ці показники були значно нижчими за відповідні у хлопців м. Вилково, що, ймовірно, свідчить про негативний вплив низького вмісту фтору на показники ФР. Серед дівчат м. Арциз віком 12 років, що мешкають в умовах помірно підвищеного рівня фтору в навколишньому середовищі, виявлено 22,2 % з рівнем розвитку (РР) нижче середнього, 66,7 % з середнім та 11,1 % з високим РР. В групі дівчат віком 13 років відбувалось деяке збільшення частки дітей з затримкою ФР. При оцінці гармонійності фізичного розвитку дівчат м. Арциз у віці 11 років відмічався гармонійний розвиток у 76,9 % випадків, у віці 12 років у 66,7 %, 13 років - 84,6 %, 14 років - 72,2 %. Такі ж тенденції були встановлені і серед хлопців м. Арциз. При порівнянні показників фізичного розвитку дітей, які мешкають в умовах “гніздного” характеру ендемії фтору (м. Фалешти), нами загалом не виявлено значних відмінностей по відношенню до показників росту, маси тіла та індексу маси тіла контрольної групи (м. Вилково).

При порівнянні віку настання менархе в дівчат, котрі проживають в умовах різного вмісту фтору, в дівчат м. Арциз виявлено більш раннє настання першої менструації (12,0±0,2 роки), а у дівчат с. Некрасівка - більш пізнє її настання (13,3±0,2 роки). Більш пізнє настання менархе у дівчат с. Підгірне, ймовірно, пов'язане з затримкою статевого розвитку під впливом високої концентрації фтору в навколишньому середовищі.

Таким чином, в результаті дослідження встановлено, що в дітей, котрі проживають в умовах дії несприятливих чинників зовнішнього середовища, а саме низького та високого вмісту фтору в питній воді, відмічено погіршення показників ФР, збільшення частоти його дисгармонійності, особливо у віці 12-13 років, що, ймовірно, пов'язано з тим, що в періоди витягування та встановлення менструальної функції спостерігається напруження адаптаційних систем організму при наявності супутніх несприятливих чинників зовнішнього середовища, зокрема, надмірного вмісту фтору в воді, що може мати негативний вплив на фізичний та статевий розвиток дитини.

Особливості тілобудови в дітей, котрі мешкають у регіонах з різним вмістом фтору в питній воді. Нами встановлено, що у хлопців м. Вилково та Арциз на фоні достовірного збільшення поздовжніх лінійних розмірів (загальної довжини руки, антропометричної довжини ноги) встановлено достовірне збільшення обхватних розмірів (окружності грудної клітки, сідниць). У хлопців м. Фалешти в період “пубертатного стрибка” встановлено тільки тенденцію до збільшення вищезазначених повздовжніх розмірів тіла на фоні достовірного збільшення обхватних розмірів (обхвату сідниць, живота, стегна) й відсутності змін у товщині складок у різних частинах тіла, що свідчить про меншу вгодованість хлопців старших вікових груп. У віковій групі 13-14 років хлопці м. Арциз мали достовірно більші показники висоти голови (р<0,001), менші показники висоти лиця (р<0,001) й товщини складки на животі (р<0,01) порівняно з контрольною групою. Хлопці м. Фалешти мали більші показники товщини складки на стегні (р<0,01), менші показники окружності грудної клітки, живота та плеча (р<0,05 відповідно), висоту лиця (р<0,001) й товщину складки на животі (р<0,05), ніж діти контрольної групи. Таким чином, як і в віковій групі 11-12 років, так і в хлопців віком 13-14 років, котрі мешкають в регіонах з підвищеним вмістом фтору в питній воді, відмічено збільшення показників висоти голови на фоні зниження показників висоти лиця й зменшення показників товщини жирових складок в різних частинах тіла. Відмінності в обхватних показниках між хлопцями віком 13-14 років, котрі мешкають у регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді та контрольною групою, недостовірні та різнонаправлені.

У дівчат м. Арциз віком 11-12 років порівняно з дівчатами м. Вилково достовірно вищими були показники окружності живота та стегна (р<0,05), висоти голови (р<0,001) та товщини складки на стегні (р<0,01), нижчими були показники довжини лопатки (р<0,01), товщини складки на спині (р<0,05) й висоти лиця (р<0,001). У дівчат м. Фалешти порівняно з дівчатами м. Вилково віком 11-12 років вищими були показники довжини лопатки (р<0,05), висоти голови (р<0,05) та товщини жирової складки на стегні (р<0,05), нижчими були показники окружності грудної клітки (р<0,05), антропометричної довжини ноги (р<0,01), окружності живота, сідниць та плеча (р<0,05 відповідно), висоти лиця (р<0,001), товщини складки на спині (р<0,01) та животі (р<0,001). У дівчат, як і в хлопців, віком 11-12 років, котрі мешкають в регіонах з підвищеним вмістом фтору в питній воді, достовірно вищими порівняно з контрольною групою є показники висоти голови на фоні зменшення показників висоти лиця. Крім того, встановлено зменшення показників товщини складки на спині й збільшення показників товщини складки на стегні, що свідчить про деякий перерозподіл жирової маси організму.

Таким чином, в результаті проведеного антропометричного обстеження дітей та підлітків двох груп (І та ІІ стадія пубертату) встановлено достовірне збільшення поздовжніх та обхватних розмірів на фоні збільшення показників жирової маси в дітей контрольної групи (м. Вилково) та в дітей м. Арциз, які мешкають в умовах помірно підвищеного вмісту фтору в питній воді (2,57 мг/л). У дітей м. Фалешти, де рівень фтору в питній воді сягає 5,31 мг/л, у віковій групі 13-14 років встановлено недостовірне збільшення поздовжніх розмірів тіла порівняно з показниками дітей віком 11-12 років на фоні збільшення обхватних розмірів та відсутності змін в показниках жирової маси, що свідчить про зменшення вираженості “пубертатного стрибка” росту та меншу вгодованість дітей. Крім того, в дітей, які мешкають у регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді (м. Арциз, м. Фалешти та с. Підгірне), виявлено достовірне збільшення показників висоти голови при зменшенні показників висоти лиця, збільшення показників товщини складок на стегні й зменшення цих показників на спині та животі, що свідчить про формування певного антропометричного “портрету” дітей, котрі мешкають в умовах хронічної фтористої інтоксикації.

Профілактика порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини в населення, що мешкає в регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді. При вивченні ефективності лікування структурно-функціональних порушень кісткової тканини в дітей, що мешкають в регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді, відмічено зменшення інтенсивності болю в спині - як в шийно-грудному, так і в попереково-крижовому відділах хребта й покращання загального самопочуття, зменшення відчуття втоми, поліпшення сну й збільшення його тривалості. Через 6 міс після початку лікування достовірно зменшувались загальне число дескрипторів, загальна сума рангів та індекс болю (р<0,01) на відміну від показників у дівчат контрольної групи. Через 12 міс спостереження в дівчат, котрі отримували терапію кальцеміном, виявлялись достовірно нижчі показники Мак-Гилівського опитувальника та візуально-аналогової шкали порівняно з показниками на початку лікування, зокрема, загальне число дескрипторів (р<0,01), загальна сума рангів (р<0,01) та рівень інтенсивності больового синдрому (р<0,05). На відміну від цього, у дівчат контрольної групи через 12 міс спостереження показники Мак-Гилівського опитувальника та візуально-аналогової шкали не відрізнялись від відповідних на початку спостереження. В результаті проведеного дослідження встановлено, що через 6 та 12 міс прийому препарату в дітей достовірно покращились показники СФС КТ на відміну від підлітків контрольної групи. Зокрема, було встановлено, що терапія кальцеміном протягом 6 міс призводила до достовірного підвищення показника ШПУ на обох ногах та ШОУ на лівій кінцівці, хоча достовірної різниці ІМ у даному дослідженні не виявлено. Таким чином, в результаті проведеного дослідження встановлено, що кальцемін у дітей з остеопенічним синдромом сприяє збільшенню міцності КТ за рахунок покращання її якості, що супроводжується суттєвим зниженням вираженості больового синдрому, збільшенням ІМ КТ на 6,3 %, підвищенням функціональних можливостей пацієнтів. Препарат добре переносився підлітками, в процесі лікування не було відмічено побічного впливу на різні органи та системи, що дозволяє рекомендувати його для профілактики системного остеопорозу та остеопеній у підлітків з порушеннями формування ПКМ.

Висновки

кістковий кальцемін остеопротекторний

1. В дисертації удосконалена система діагностики та профілактики структурно-функціональних порушень кісткової тканини залежно від віку та статі у населення, що мешкає в умовах зміненого вмісту фтору в навколишньому середовищі.

2. Помірне підвищення концентрації фтору в питній воді в умовах експериментального дослідження (2,45 мг/л) не призводить до суттєвих порушень біомеханічних та біохімічних властивостей кісткової тканини на фоні відсутності змін в остеометричних показниках у щурів молодого віку, проте при наявності естрогенного дефіциту веде до зниження міцнісних характеристик кісткової тканини та зменшення вмісту мінеральних речовин.

3. В умовах експериментального остеопорозу, змодельованого за допомогою двобічної оваріоектомії та введення води з помірно підвищеним вмістом фтору, кальцемін сприяє відновленню біомеханічних характеристик кісткової тканини (збільшення показника роботи руйнування на 4,6-17,9 %, межі міцності на 2,0-7,6 %), що призводить до покращання її якості та збільшення міцності в щурів молодого та зрілого віку.

4. Вплив підвищеного вмісту фтору в воді на фізичний та статевий розвиток, структурно-функціональний стан кісткової системи та темп її формування у дітей та підлітків залежить від його концентрації: помірно підвищений рівень (1,5-3 мг/л) суттєво не впливає на дані показники; підвищений рівень (3,1-6 мг/л) призводить до збільшення міцності кісткової тканини, прискорення темпів її формування; високий рівень фтору (більше 6 мг/л) обумовлює дисгармонійний фізичний розвиток та затримку статевого дозрівання, зниження міцності кісткової тканини, збільшення частоти виявлення остеопенічного синдрому, що потребує відповідних профілактичних заходів (дієта з підвищеним вмістом білків, основних мінеральних елементів, призначення препаратів кальцію та вітаміну Д в комплексі з іншими мікроелементами) та постійного моніторингу стану кісткової системи.

5. Низький вміст фтору в воді обумовлює зменшення індексу міцності кісткової тканини, в першу чергу, за рахунок погіршення її якості, дисгармонійний фізичний розвиток у дітей та підлітків.

6. Дефіцит основних макро- та мікронутрієнтів, зокрема, мінеральних елементів, що впливають на ремоделювання кісткової тканини, в регіонах з високим вмістом фтору (кальцію на 58,5-63,6%, вітаміну Д - 68-76%) призводить до погіршення структурно-функціонального стану кісткової тканини, порушення формування піку кісткової маси, розвитку остеопенічного синдрому у дітей в пре- та пубертатному періоді.

7. АРМ “Остеолог” може використовуватись для оцінки структурно-функціонального стану кісткової тканини в населення, що проживає в ендемічних регіонах із підвищеним вмістом фтору. За даними ретнгеноденситометрії, в населення Одеської обл. з віком достовірно знижується індекс міцності кісткової тканини за період від 20-79 років у жінок на 32,1%, за період від 40-79 років у чоловіків на 13,8%.

8. Кальцемін (курсове лікування - 1 табл. 2 рази на день протягом 12 міс) у дітей з остеопенічним синдромом, котрі проживають в умовах підвищеного вмісту фтору в воді, сприяє збільшенню міцності кісткової тканини за рахунок покращання її якості, що супроводжується суттєвим зниженням вираженості больового синдрому, збільшенням індексу міцності кісткової тканини на 6,3 %, підвищенням функціональних можливостей пацієнтів.

Література

1. Поворознюк В.В., Дмитренко О.П., Верба О.І., Макаренко В.М. Рентгенівська абсорбціометрія в діагностиці системного остеопорозу (Методичні рекомендації). - Київ, 2003. - 27с.

2. Поворознюк В.В., Верба О.І. Особливості тілобудови, формування піку кісткової маси та рівня фізичного розвитку в дітей та підлітків Південного регіону України // Проблеми остеології. - 2002. - Т.5, №4.-С.50-63.

3. Верба О.І. Профілактика порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини в дітей, що мешкають в регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді // Проблеми остеології. - 2003. - Т.6, №3.-С.47-50.

4. Верба А.И., Гончар В.П., Антоненков С.В. Опыт применения рентгеностеоденситометрии в комплексном подходе к диагностике и лечению болевых синдромов вертеброгенной этиологии // Проблеми остеології. - 2003. - Т.6, №3. - С.59-61.

5. Поворознюк В.В., Жовинський Е.Я., Верба О.І. Особливості структурно-функціонального стану кісткової тканини та фізичного розвитку дітей, які проживають в регіонах з різним вмістом фтору в воді // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2003. - №4. - С.83-87.

6. Поворознюк В.В., Верба О.І. Профілактика порушень структурно-функціонального стану в дітей, що мешкають в регіонах з підвищеним вмістом фтору в воді // Український медичний альманах. - 2004. - №1. - С.24-27.

7. Povoroznjuk V.V., Govinsky E.Y., Verba O.I. Impact of raised fluorine concentration in water on structural-functional state of bone mass, anthropometric parameters and phisical development of children // Abstracts and posters on CD-ROM, Nice. - 2003.

Размещено на Allbest.ru